化学兴趣学习小组在做测定空气中氧气的含量实验时，有同学提出能否用镁条代替红磷。兴趣小组在空气中点燃一段镁条后，迅速插入密闭的集气瓶中，镁条熄灭后，待冷却至室温后打开止水夹，发现进入集气瓶中的水体积约占集气瓶体积的60%。兴趣小组的同学对此现象进行了探究。【思考】

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1. 化学兴趣学习小组在做测定空气中氧气的含量实验时，有同学提出能否用镁条代替红磷。兴趣小组在空气中点燃一段镁条后，迅速插入密闭的集气瓶中，镁条熄灭后，待冷却至室温后打开止水夹，发现进入集气瓶中的水体积约占集气瓶体积的60%。兴趣小组的同学对此现象进行了探究。

【思考】

(1) 集气瓶底部铺了少量细沙，其作用是。

(2) 我们知道镁条能在氧气中燃烧，如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的%。

(3) 【发现问题】实验中集气瓶中水的体积为什么会远大于上述百分比呢？

【查阅资料】

镁条可以在二氧化碳气体中燃烧，生成氧化镁和一种单质，写出镁在二氧化碳气体中燃烧的化学方程式。

(4) 【交流讨论】

小明认为：是空气中的二氧化碳、氧气与镁条发生了反应引起的。你认为小明的说法准确吗？为什么？。你认为可能的原因是。

(5) 【得出结论】空气中的氧气等几种物质与镁条发生了化学反应，因此，实验中不能用镁条来代替红磷。

【反思】通过以上探究，你对燃烧有了什么新的认识。

【考点】

测定空气中的氧气含量; 实验探究物质的性质或变化规律;

【答案】

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实验探究题困难

1. 实验是科学探究的重要方法，让我们一起再认识空气中氧气含量的测定。

【实验回顾】兴趣小组的同学利用课本中的实验方案（如图1）测定空气中氧气的含量，但测出的氧气的体积分数明显小于1/5，请你参与探究：

【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？

【查阅资料】红磷、白磷的一些性质如表：

	颜色、状态	熔点/℃	着火点/℃	密度/（g/cm³）
红磷	暗红色固体	590	240	2.34
白磷	白色或黄色固体	44.1	40	1.82

说明：着火点，物质着火燃烧的最低温度

(1) 【猜想与假设】

甲同学：可能是导管内原含有空气，后来残留有吸入的水，影响实验的准确性。

乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。

你还能作出的猜想是。

(2) 【实验与交流】

在老师的指导下，小组同学对课本上的实验装置进行了图2所示的改进（其他仪器忽略）。甲同学提出应把红磷小气球换为白磷，理由是，写出图2中文字（或符号）表达式为。

(3) 【探究与反思】

大家用改进的实验装置进行实验，待注射器冷却、管内白烟消失后，又意外发现注射器内壁附着黄色固体，该黄色固体的主要成分可能是。

(4) 为了验证乙同学的猜想，在老师的指导下，兴趣小组的同学又利用传感器改进实验装置，分别用过量的红磷和白磷进行对照实验，并用高能激光笔点燃磷。

①用测量氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别是：红磷为8.7%和白磷为10%，从而证明乙同学的猜想（填“正确”或“错误”）。

②如图3是白磷燃烧过程中的压强变化趋势，试分析回答：图中AB段变化的原因是。

实验探究题困难

2. 某化学兴趣小组对教材上的“测定空气中氧气的含量”实验结束后集气瓶中是否还含有氧气产生疑问，于是同学们设计了图1所示装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。

【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？

【作出猜想】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。

【进行实验】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。

【实验分析】

(1) 激光笔的作用是．

(2) 红磷燃烧的文字表达式为。

(3) 【实验结论】根据上述实验现象，得出的结论是猜想（填序号）正确。

(4) 教材上用红磷燃烧的方法（选填“能”或“不能”）精确地测定空气中氧气的含量，经由是．

(5) 图2中，（填字母）点时红磷燃烧结束；白磷开始燃烧至燃烧结束时对应的曲线为（选填“BC”或“DE”）段。

(6) 【反思与评价】兴趣小组分析对比曲线找C段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不同”的结论。同学们由此联想到教材上的一个实验：（填物质名称）在空气中不能被点燃，但在氧气中能被点燃并剧烈燃烧。

实验探究题普通

3. 学习完测定空气中氧气的含量后，同学们对课本实验进行了改进：

(已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷)

(1) 如图1，红磷在瓶中燃烧产生大量，燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹，可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积的 $\text{[math]}$ ，写出该反应的文字表达式。通过该实验现象，还能判断出剩余气体的物理性质是溶于水。

(2) 图2装置中，打开止水夹之前，气球的大小变化是。

(3) 图3装置中，若白磷量不足，活塞最终停在刻度线______(填序号)。 A. 4处 B. 5处 C. $\text{[math]}$ 之间 D. $\text{[math]}$ 之间

(4) 图4装置中，集气瓶中空气的体积为 $\text{[math]}$ ，若装置漏气，测定结果会(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。改进后，实验结束时流入集气瓶的水的体积为 $\text{[math]}$ ，则测得的空气中氧气的体积分数为。

(5) 利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到3条曲线，变化趋势如图6所示。

X曲线表示(选填“温度”或“氧气浓度”)变化趋势。压强曲线中， $\text{[math]}$ 段气压变化的原因是。

实验探究题普通